礦熱(re)窯(yao)爐

簡    述：
    電石化工作為煤化工的一個分支，一方面是具有生命力的產業，另一方面又是高耗能、高污染的產業。電石生產中，電石爐排放的煙氣是最大的污染源。電石爐氣的凈化和利用在國內外都是難題，要充分、安全、有效地利用電石爐氣，就必須對電石爐尾氣進行有效的監測。電石爐尾氣采用在線分析，可以很好的對尾氣成分進行檢測，從而更加充分的利用。

█ 概(gai)述

    電石(shi)(shi)(shi)(shi)(CaC2)是基本的(de)有機(ji)化工原料，曾被譽為(wei)(wei)有機(ji)合成之母(mu)。由它制(zhi)得的(de)乙(yi)炔氣(qi)可代替石(shi)(shi)(shi)(shi)油制(zhi)品生(sheng)(sheng)產醋酸、醋酸乙(yi)烯(xi)、聚(ju)氯乙(yi)烯(xi)、聚(ju)乙(yi)烯(xi)醇、乙(yi)炔炭墨等一系列數(shu)千種有機(ji)產品的(de)氣(qi)體(ti)原料。電石(shi)(shi)(shi)(shi)化工作為(wei)(wei)煤化工的(de)一個分(fen)支，一方面是具有生(sheng)(sheng)命力的(de)產業，另一方面又是高耗能、高污染的(de)產業。電石(shi)(shi)(shi)(shi)生(sheng)(sheng)產中，電石(shi)(shi)(shi)(shi)爐(lu)排放的(de)煙(yan)氣(qi)是最(zui)大的(de)污染源。為(wei)(wei)了加(jia)強環境保護(hu)治理和(he)實現能源回(hui)收利(li)用、降(jiang)低生(sheng)(sheng)產成本、提高企業和(he)社(she)會(hui)效益，按照(zhao)國家(jia)發改委2007年70號(hao)文件《電石(shi)(shi)(shi)(shi)行業準入條件》（2007年修訂）的(de)意見。新建電石(shi)(shi)(shi)(shi)爐(lu)必須符合以下4個要求：（1）建設大型密(mi)閉式(shi)電石(shi)(shi)(shi)(shi)爐(lu)；（2）單臺(tai)爐(lu)容(rong)量(liang)25000KVA以上(shang)；（3）初始(shi)總(zong)容(rong)量(liang)100000KVA；（4）電石(shi)(shi)(shi)(shi)爐(lu)氣(qi)必須綜合利(li)用。

   電(dian)石爐(lu)(lu)氣(qi)(qi)的(de)(de)凈化和利(li)用(yong)在(zai)(zai)國(guo)內外都是難題，要充分、安全、有(you)效(xiao)地(di)利(li)用(yong)電(dian)石爐(lu)(lu)氣(qi)(qi)，就必須對電(dian)石爐(lu)(lu)尾(wei)氣(qi)(qi)進行(xing)有(you)效(xiao)的(de)(de)監測(ce)。電(dian)石爐(lu)(lu)尾(wei)氣(qi)(qi)分析(xi)(xi)方(fang)法主要有(you)三種(zhong)：手(shou)工(gong)（奧(ao)氏氣(qi)(qi)體儀(yi)）分析(xi)(xi)、色譜儀(yi)分析(xi)(xi)、在(zai)(zai)線(xian)分析(xi)(xi)。山(shan)東新澤儀(yi)器有(you)限公(gong)司(si)專業(ye)生(sheng)產密閉式(shi)電(dian)石爐(lu)(lu)氣(qi)(qi)的(de)(de)在(zai)(zai)線(xian)監測(ce)系(xi)統，對電(dian)石爐(lu)(lu)尾(wei)氣(qi)(qi)分析(xi)(xi)系(xi)統的(de)(de)設計有(you)獨(du)到之處(chu)，通過對尾(wei)氣(qi)(qi)的(de)(de)準備分析(xi)(xi)從而實現在(zai)(zai)新建電(dian)石爐(lu)(lu)和老的(de)(de)電(dian)石爐(lu)(lu)改(gai)造(zao)后的(de)(de)尾(wei)氣(qi)(qi)得到充分利(li)用(yong)，進而實現環境保(bao)護、勞動(dong)保(bao)護以及(ji)實現能(neng)源回收(shou)利(li)用(yong)、降低(di)生(sheng)產成本(ben)、提高企(qi)業(ye)和社會經濟效(xiao)益。

█ 電石(shi)爐(lu)尾氣的特(te)性(xing)

  生(sheng)產過程(cheng)中(zhong)的密閉電(dian)石(shi)爐內,通電(dian)后生(sheng)成(cheng)產品的主要反(fan)應式如(1)所示：

                      CaO+3C=CaC2+CO

a、爐氣量(liang)：400Nm3/t電石；

b、溫度：正常400--800℃，（瞬時）1000℃。

c、爐氣(qi)的組分（一般）

d、粉塵含(han)量及組分

粉塵(chen)含(han)量：50-150 g/ Nm3

█ 電(dian)石爐尾氣的特點(dian)

 密閉電石爐尾氣(qi)有(you)以下特點：

a、電石爐尾氣出(chu)爐溫(wen)度高且不穩定(ding)；

b、爐氣(qi)量波動而不平穩，尾氣(qi)中一氧化碳濃度高，約含74—85％，且溫度高，屬

于易燃易爆(bao)的氣體；

c、尾氣粉塵含量大且粒徑小，5～10μm的約占粉塵40％，大于(yu)40μm的不足11％，

高(gao)達150g／Nm3的煙塵使得(de)尾氣的回(hui)收很不利;

d、尾氣(qi)有一定的熱(re)值約2300—2600 Kcal／Nm3；

e、尾(wei)氣中(zhong)含有微量(liang)的(de)焦(jiao)油，析出后(hou)和粉塵粘連，給低溫除塵帶(dai)來不便。

█ 密(mi)閉(bi)電石爐尾(wei)氣分析系統

    一般分(fen)(fen)析(xi)系(xi)統(tong)從結(jie)構上可分(fen)(fen)為(wei)三(san)大(da)部(bu)分(fen)(fen)，即(ji)取(qu)樣系(xi)統(tong)，預處(chu)理系(xi)統(tong)，分(fen)(fen)析(xi)系(xi)統(tong)。根據(ju)爐氣的(de)以(yi)上特(te)點，山東(dong)新(xin)(xin)澤儀(yi)器有(you)限公司(si)經(jing)過多(duo)年經(jing)驗積累，將該分(fen)(fen)析(xi)系(xi)統(tong)從功上劃分(fen)(fen)為(wei)如圖(tu)1所(suo)示的(de)幾部(bu)分(fen)(fen)，據(ju)此設計制(zhi)造(zao)的(de)成套系(xi)統(tong)，在新(xin)(xin)建大(da)型密(mi)閉(bi)電石爐（5萬t）以(yi)及老(lao)的(de)電石爐改造(zao)的(de)應用中(zhong)都取(qu)得了(le)很好的(de)運用效果。

以下簡要(yao)介紹該分析系統(tong)的(de)設計。

a、 取樣點的選取

   取樣(yang)點的(de)(de)選取應該滿足以下(xia)要求：能(neng)真實、及時(shi)地反映用(yong)戶所(suo)關注的(de)(de)爐況參(can)數；取樣(yang)的(de)(de)點溫度、壓力(li)、流量比較穩定；粉塵、焦油(you)量盡可能(neng)小。如果取樣(yang)點選取不當(dang)將給后續系統(tong)帶來額外負擔，甚至不能(neng)真實地反映出(chu)需要的(de)(de)爐況參(can)數。

b、 取樣系統的設計

    取(qu)(qu)樣(yang)系(xi)統(tong)是整個分析(xi)系(xi)統(tong)的(de)(de)(de)第一道(dao)關(guan)口，它是否成(cheng)功(gong)，將直(zhi)接導致(zhi)整個分析(xi)系(xi)統(tong)的(de)(de)(de)成(cheng)敗。電石爐尾(wei)氣取(qu)(qu)樣(yang)點的(de)(de)(de)溫度(du)大約在200-300℃，相對壓(ya)力為微(wei)正(zheng)壓(ya)到微(wei)負壓(ya)之間(jian)，由(you)于爐氣的(de)(de)(de)特殊性，取(qu)(qu)樣(yang)系(xi)統(tong)必須(xu)具有(you)對樣(yang)品組分進行(xing)初步的(de)(de)(de)物理分離，將采樣(yang)探(tan)頭周圍的(de)(de)(de)固體(ti)顆粒從(cong)氣態流體(ti)中分離出去，因(yin)此取(qu)(qu)樣(yang)系(xi)統(tong)不僅要有(you)探(tan)針(zhen)（取(qu)(qu)樣(yang)管），還(huan)要有(you)過濾系(xi)統(tong)、探(tan)頭清(qing)掃系(xi)統(tong)等，此外，還(huan)應具有(you)便于維護的(de)(de)(de)結構。山東(dong)新澤儀器有(you)限公司(si)自主研發的(de)(de)(de)取(qu)(qu)樣(yang)探(tan)頭能將大于0.3μm粉(fen)塵(chen)的(de)(de)(de)99%濾出。采用自動生產取(qu)(qu)樣(yang)探(tan)頭，再配以(yi)程控(kong)自動吹(chui)掃裝置，即可(ke)擔(dan)此重(zhong)任(ren)。

c、 預處(chu)理系統(tong)的設(she)計

    預處(chu)理(li)系統(tong)主要(yao)(yao)完(wan)成從(cong)取樣系統(tong)輸送過來的(de)(de)氣樣進(jin)行(xing)安全、及時、有效(xiao)地處(chu)理(li)，以(yi)滿(man)足儀器(qi)分析(xi)系統(tong)的(de)(de)使用條(tiao)件。首先傳輸管路的(de)(de)設計必須(xu)滿(man)足空氣動力學(xue)的(de)(de)要(yao)(yao)求(qiu)，使樣氣流路暢通無阻；接下(xia)來是將(jiang)樣氣進(jin)行(xing)除塵、除焦油(you)、調壓、除水、穩流等(deng)一系列連(lian)慣處(chu)理(li)。使處(chu)理(li)后的(de)(de)樣品氣干(gan)燥、清(qing)潔，以(yi)便進(jin)入儀器(qi)分析(xi)系統(tong)中的(de)(de)關鍵組分得以(yi)準確(que)分析(xi)。從(cong)而為電石的(de)(de)生(sheng)產安全以(yi)及爐氣的(de)(de)有效(xiao)利用提供(gong)科學(xue)的(de)(de)依據。

    除(chu)塵系(xi)統(tong)(tong)包(bao)(bao)括(kuo)過濾、清掃、再過濾等，防止管(guan)路阻(zu)塞；脫焦除(chu)油系(xi)統(tong)(tong)包(bao)(bao)括(kuo)控溫、洗(xi)出(chu)、吸附等，有利于管(guan)路暢通，保(bao)護分(fen)析(xi)設(she)備；除(chu)水(shui)系(xi)統(tong)(tong)包(bao)(bao)括(kuo)汽水(shui)分(fen)離(li)、冷(leng)凝、霧(wu)捕集、氣(qi)水(shui)分(fen)離(li)、干燥過濾等，保(bao)護分(fen)析(xi)儀，保(bao)證測試準確(que)；壓力調整系(xi)統(tong)(tong)包(bao)(bao)括(kuo)泵(beng)、調節閥、快速回(hui)路等，以(yi)保(bao)證儀器正常(chang)工作條(tiao)件(jian)。可編程(cheng)控制(zhi)（PLC）系(xi)統(tong)(tong)，主要包(bao)(bao)括(kuo)PLC、程(cheng)序軟件(jian)、執行(xing)機構、人機界面等，主要用于對取樣(yang)預處(chu)理系(xi)統(tong)(tong)實(shi)現自動控制(zhi)，出(chu)現異常(chang)情況時報警。

d、 儀器分析系統

    本系統包括(kuo)流量(liang)調(diao)節裝置(zhi)、防異常進水(shui)裝置(zhi)、校準裝置(zhi)、分(fen)析(xi)儀(yi)器等。分(fen)析(xi)儀(yi)器是(shi)根據電石生產(chan)(chan)工藝以及尾(wei)氣用(yong)途進行(xing)配置(zhi)的。一般密閉(bi)電石爐尾(wei)氣中的O2、H2、CO等氣體屬于必測(ce)項目。其中O2和H2的含(han)量(liang)是(shi)安全指標，CO是(shi)尾(wei)氣利用(yong)核心(xin)。對(dui)于O2的測(ce)定，可選擇(ze)S1000系列產(chan)(chan)品(pin)；對(dui)于H2的測(ce)定，可選擇(ze)S3000系列產(chan)(chan)品(pin)；對(dui)于CO的測(ce)定，可選擇(ze)S2000系列產(chan)(chan)品(pin)。對(dui)需要測(ce)定CH4、CO2的場所(suo)，可選擇(ze)SIC-100多組份分(fen)析(xi)儀(yi)。

█ 窯(yao)爐尾氣的應用

    新澤(ze)公司(si)制造的(de)TK-3000系(xi)列電石爐(lu)尾氣分析系(xi)統，在(zai)如(ru)圖所(suo)示功能框圖的(de)基礎上(shang)，根據不同用戶(hu)的(de)工況及要求還會進行有針(zhen)對性(xing)地設計(ji)。

     總之，密閉式電(dian)石(shi)爐(lu)適用于(yu)大容量爐(lu)型(xing)，爐(lu)氣(qi)從(cong)爐(lu)內引出后可實現綜合(he)利用，既降低了(le)(le)冶煉能耗(hao)，又(you)減(jian)少(shao)了(le)(le)能源(yuan)的巨大浪費，同時大幅(fu)度減(jian)少(shao)了(le)(le)煙氣(qi)直接排(pai)放，有(you)利于(yu)環(huan)境(jing)保護(hu)。符合(he)國家有(you)關產業政策(ce)，必將(jiang)得到(dao)較快發展。同時，對其尾(wei)氣(qi)在線分析(xi)系(xi)統也會有(you)越(yue)來越(yue)高的要求。因此，電(dian)石(shi)爐(lu)尾(wei)氣(qi)分析(xi)系(xi)統在先進性、適用性、可靠性、穩定性、安全性等方面應提出更高的要求。

█ 鍍鋅(xin)爐退火爐工藝(yi)測點及(ji)選型解決方(fang)案(an)

▌概況

   熱(re)處(chu)理是機械(xie)制造中一(yi)道很(hen)重要(yao)的(de)(de)工(gong)序。機械(xie)零件，工(gong)具、模具、軸承、彈簧，無論其尺寸做得如何(he)精(jing)確(que)，如果沒(mei)有相應的(de)(de)熱(re)處(chu)理技術來保(bao)證其內在質量，則不能保(bao)證具有高壽命和(he)高精(jing)度(du)。從技術上(shang)講，要(yao)搞好熱(re)處(chu)理，須具備正確(que)的(de)(de)工(gong)藝(yi)，先進(jin)的(de)(de)設備，準(zhun)確(que)的(de)(de)操(cao)作(zuo)和(he)嚴格的(de)(de)檢查(cha)，才能保(bao)證工(gong)件的(de)(de)熱(re)處(chu)理質量。特別是操(cao)作(zuo)上(shang)的(de)(de)準(zhun)確(que)性至關(guan)重要(yao)。

機械部件(jian)在(zai)一般氣氛爐(lu)中加熱，會發生(sheng)氧(yang)化和脫碳。加熱時的(de)(de)氧(yang)化不僅造成(cheng)材料(liao)的(de)(de)損耗，而且影響零(ling)件(jian)的(de)(de)表面(mian)質量，脫碳使零(ling)件(jian)的(de)(de)耐磨性、強度(du)，尤其(qi)是疲勞強度(du)顯著降低(di)，縮(suo)短了零(ling)件(jian)的(de)(de)使用壽(shou)命。

    可(ke)控(kong)(kong)(kong)氣氛(fen)在(zai)熱(re)處(chu)(chu)理中(zhong)的(de)應用(yong)，能(neng)有(you)(you)效地(di)防止(zhi)零件(jian)在(zai)加熱(re)過程中(zhong)的(de)氧(yang)化脫碳(tan)，對(dui)零件(jian)在(zai)熱(re)處(chu)(chu)理中(zhong)的(de)變形和開裂傾(qing)向也(ye)(ye)有(you)(you)所改(gai)善，并且在(zai)化學熱(re)處(chu)(chu)理中(zhong)采(cai)用(yong)可(ke)控(kong)(kong)(kong)氣氛(fen)還可(ke)以(yi)(yi)準(zhun)確(que)控(kong)(kong)(kong)制表(biao)面滲入元素的(de)濃度，提(ti)高滲件(jian)質量。但是從(cong)另(ling)一方(fang)面，我們也(ye)(ye)可(ke)以(yi)(yi)對(dui)可(ke)控(kong)(kong)(kong)氣氛(fen)進(jin)行有(you)(you)效的(de)控(kong)(kong)(kong)制，使爐氣的(de)氣氛(fen)朝著有(you)(you)利于脫碳(tan)的(de)方(fang)向發展，對(dui)低碳(tan)鋼進(jin)行脫碳(tan)處(chu)(chu)理，便可(ke)以(yi)(yi)制得所需的(de)純鐵(tie)。

▌產品介紹

      碳(tan)勢控(kong)制(zhi)精度決定(ding)了(le)(le)工件表面(mian)質量的(de)(de)優劣。根(gen)據(ju)爐(lu)氣(qi)平衡原理，通過(guo)控(kong)制(zhi)爐(lu)氣(qi)反應(ying)中得到(dao)的(de)(de)某一成分(fen)，如O2，CO、CO2，H2O的(de)(de)含(han)量進而間接(jie)控(kong)制(zhi)爐(lu)氣(qi)碳(tan)勢。此次(ci)的(de)(de)滲碳(tan)氣(qi)氛(fen)在(zai)線分(fen)析(xi)(xi)系統(tong)主要檢測(ce)CO濃(nong)度。山(shan)東新澤儀器有限公司根(gen)據(ju)滲碳(tan)爐(lu)及加熱爐(lu)生產的(de)(de)TK-3000系列氣(qi)體分(fen)析(xi)(xi)系統(tong)在(zai)使(shi)用(yong)過(guo)程中能準確及時的(de)(de)反應(ying)其數據(ju)得到(dao)了(le)(le)客戶的(de)(de)一致(zhi)好評

 所需檢測滲碳爐氣成(cheng)分及含量：

檢(jian)測(ce)成分：CO、O2，CO、CO2，H2O；

壓力：200pa

溫度：常溫

系統(tong)測(ce)成率：100%，

▌爐氣(qi)碳勢的定義

    碳勢(shi)(shi)是(shi)表(biao)(biao)征含碳氣氛(fen)(fen)在一定溫(wen)度下改變鋼件(jian)表(biao)(biao)面含碳量能力的參數。所謂碳勢(shi)(shi)，是(shi)指(zhi)一定溫(wen)度和爐(lu)氣成分條件(jian)下，鋼在奧氏體狀態(tai)下與(yu)爐(lu)氣成分間達到(dao)平衡時的碳濃度。該(gai)量值是(shi)氣氛(fen)(fen)的特征，也是(shi)鋼的特征，而且只(zhi)有(you)在系(xi)統處于平衡狀態(tai)時才有(you)意義(yi)。

◢ 影響爐(lu)氣碳勢(shi)的因素(su)

   碳(tan)(tan)勢是氣(qi)體(ti)滲碳(tan)(tan)、脫碳(tan)(tan)等工藝(yi)過程中需(xu)要精確控制的主要參(can)數。爐氣(qi)的碳(tan)(tan)勢未得(de)到(dao)有(you)效控制時，往往造(zao)成鋼(gang)鐵組件的滲層表(biao)面含碳(tan)(tan)量或滲層碳(tan)(tan)濃(nong)度達不到(dao)工藝(yi)要求。

在(zai)一定的(de)(de)滲碳(tan)(tan)溫度下，爐(lu)氣(qi)碳(tan)(tan)勢主(zhu)(zhu)要取決于(yu)爐(lu)氣(qi)的(de)(de)成分(fen)及在(zai)其(qi)高溫下相互結合反應的(de)(de)結果(guo)。滲碳(tan)(tan)爐(lu)氣(qi)成分(fen)主(zhu)(zhu)要有(you)CO，H2，N2和少量的(de)(de)CO2，H2O，O2以及CH4和不飽和的(de)(de)碳(tan)(tan)氫化合物等。其(qi)中對(dui)鋼(gang)起(qi)滲碳(tan)(tan)作用(yong)的(de)(de)爐(lu)氣(qi)成分(fen)主(zhu)(zhu)要有(you)CH4和CO，爐(lu)氣(qi)中還不可避免地有(you)少量的(de)(de)CO2，H2O和O2將對(dui)鋼(gang)起(qi)氧化脫碳(tan)(tan)的(de)(de)作用(yong)。

▌應(ying)用領(ling)域(yu)
  密閉(bi)礦熱爐(lu)、電(dian)石爐(lu)、退火爐(lu)、熱風(feng)爐(lu)、石灰(hui)窯、滲碳爐(lu)、硅錳(meng)爐(lu)、硅鐵爐(lu)、常化(hua)爐(lu)、鎳(nie)合金爐(lu)、電(dian)弧(hu)爐(lu)、加熱爐(lu)

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